Django中的数据库查询

Posted 2020-08-15

web应用需要经常向数据库查询相关的数据，Django语言也不例外。了解Django中的数据查询操作，对于优化应用的性能，有着重要的意义。 

基础信息 

Django中，model通过Manager获取QuerySet，每个model至少有objects这个 Manager 。 

QuerySet 可以有一个或多个 filter , filter 根据传入的参数返回 QuerySet 结果。 

用SQL来对比， QuerySet 相当于 SELECT ， filter 相当于 WHERE 或者是 LIMIT 

每次添加一条filter，会获得一个新的 QuerySet 。 


思路 

利用Django的测试框架，构造测试数据，查看Django构建的SQL，以及查询到的内容。 

设计表结构 


schema 

创建model 

创建测试app，并加入settings.py APPS中 

python manage.py startapp learning 

INSTALLED_APPS = [ 
     ... 
    ’learning’, 
    ... 
] 
创建对应的model 

class Student(models.Model): 
    name = models.CharField(max_length=255, help_text="学生姓名") 
    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, help_text="创建时间") 
    def __str__(self): 
        return self.name 


class Teacher(models.Model): 
    name = models.CharField(max_length=255, help_text="老师姓名") 
    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, help_text="创建时间") 
    def __str__(self): 
        return self.name 


class Classe(models.Model): 
    name = models.CharField(max_length=255, help_text="班级名称") 
    teacher = models.ForeignKey(Teacher, help_text="老师") 
    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, help_text="创建时间") 
    def __str__(self): 
        return self.name 


class ClasseStudent(models.Model): 
    student = models.ForeignKey(Student) 
    classe = models.ForeignKey(Classe) 
    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, help_text="创建时间") 
测试数据 

使用factory-boy来辅助构造测试数据，代码如下 

class TeacherFactory(factory.DjangoModelFactory): 
    class Meta: 
        model = Teacher 

    name = factory.Sequence(lambda n: "Teacher #%s" % n) 

class StudentFactory(factory.DjangoModelFactory): 
    class Meta: 
        model = Student 

    name = factory.Sequence(lambda n: "Student #%s" % n) 

class ClasseFactory(factory.DjangoModelFactory): 
    class Meta: 
        model = Classe 

    name = factory.Sequence(lambda n: "Class #%s" % n) 

class ClasseStudentFactory(factory.DjangoModelFactory): 
    class Meta: 
        model = ClasseStudent 

    student = factory.SubFactory(StudentFactory) 
    classe = factory.SubFactory(ClasseFactory) 
现在来伪造测试数据 

在tests.py添加测试用例 

class ModelTestCase(TestCase): 
    def setUp(self): 
        self.teacher_one = TeacherFactory() 
        self.class_one = ClasseFactory(teacher=self.teacher_one) 
        self.class_two = ClasseFactory(teacher=self.teacher_one) 
        for i in range(40): 
            ClasseStudentFactory(student=StudentFactory(), classe=self.class_one) 
        for i in range(40): 
            ClasseStudentFactory(student=StudentFactory(), classe=self.class_two) 
可以看到，添加了一个老师，两个班，每个班加入了40个学生 

filter和exclude 

添加testcase 

def test_filter_chain(self): 
    query_set = Student.objects.filter(name__startswith=’Student’).exclude(pk=1).filter(create_time__year__gte=2015)[3:10] 
    print query_set.query 
    print query_set 
执行 

python manage.py test python manage.py test learning.test.test.ModelTestCase.test_filter_chain 
可以看到结果 

SELECT `learning_student`.`id`, `learning_student`.`name`, `learning_student`.`create_time` FROM `learning_student` WHERE (`learning_student`.`name` LIKE BINARY Student% AND NOT (`learning_student`.`id` = 1) AND `learning_student`.`create_time` >= 2014-12-31 16:00:00) LIMIT 7 OFFSET 3
<QuerySet [<Student: Student #4>, <Student: Student #5>, <Student: Student #6>, <Student: Student #7>, <Student: Student #8>, <Student: Student #9>, <Student: Student #10>]> 
和我们预期的一致，值得注意的是，Django执行的是lazy query，也就是说前面的filter和exclude并没有去查询数据库，后面的分片才导致了那次的查询 

order_by 

def test_order_by(self): 
        query_set = Classe.objects.order_by("-create_time") 
        print query_set.query 
        print query_set 
SELECT `learning_classe`.`id`, `learning_classe`.`name`, `learning_classe`.`teacher_id`, `learning_classe`.`create_time` FROM `learning_classe` ORDER BY `learning_classe`.`create_time` DESC 
<QuerySet [<Classe: Class #3>, <Classe: Class #2>]> 
如果有多个column参与排序，可以使用 Coalesce 

select_related 

可以用select_related查询外键的信息，并将结果保存，这样查找外键信息时，将不会向数据库发送请求，如下所示 

def test_select_related(self): 
        query_set = Classe.objects.select_related("teacher") 
        print query_set.query 
        print query_set[0].teacher 
SELECT `learning_classe`.`id`, `learning_classe`.`name`, `learning_classe`.`teacher_id`, `learning_classe`.`create_time`, `learning_teacher`.`id`, `learning_teacher`.`name`, `learning_teacher`.`create_time` FROM `learning_classe` INNER JOIN `learning_teacher` ON (`learning_classe`.`teacher_id` = `learning_teacher`.`id`) 
<QuerySet [<Classe: Class #0>, <Classe: Class #1>]> 
defer和only 

有时候查询只需要部分字段的结果，可以用defer和only来限制查询的结果 

def test_defer(self): 
        print Classe.objects.defer("create_time").query 
        print Classe.objects.only("create_time").query 
SELECT `learning_classe`.`id`, `learning_classe`.`name`, `learning_classe`.`teacher_id` FROM `learning_classe` 
SELECT `learning_classe`.`id`, `learning_classe`.`create_time` FROM `learning_classe` 
如果访问到没有获取的字段时，会再从数据库中读一次 

文章来源：简书